本发明涉及一种耐酸碱腐蚀耐火砖及其制备方法,属于耐火材料领域。
背景技术:
:凡具有抵抗高温以及在高温下所产生的物理化学作用的材料统称耐火材料。耐火材料广泛用于冶金、化工、石油、机械制造、硅酸盐、动力、锅炉、轻工、电力、军工等国民经济的各个领域,是保证上述产业生产运行和技术发展必不可少的基本材料,在高温工业生产发展中起着不可替代的重要作用。耐火材料一般分为两种,即不定型耐火材料和定型耐火材料。其中定型耐火材料一般指耐火砖,其形状有标准规则,也可以根据需要筑切时临时加工。近年来,国内耐火砖生产工艺发展迅速,市场上出现了种类繁多、性能各异的耐火砖。中国专利号为:200710062457.5的发明专利公开了一种硅质隔热耐火砖,本发明耐火砖由硅石细粉81-85%,珍珠岩15-19%,外加占上述主原料总重的下列辅料:铁鳞粉0.45-0.55%,水泥0.9-1.1%,石灰乳6.5-7.5%,纸浆1.95-2.2%组成,制备工艺为:将硅石细粉、珍珠岩按比例加入湿碾内,然后加入铁鳞粉、水泥干碾1-2分钟后,加入占主原料总重的1.8-2.2%的水,然后加入石灰乳,碾压10-15分钟,最后加入纸浆,碾压10-15分钟,出碾,成型制坯。采用上述原料和工艺制得的耐火砖虽然解决了现有粘土质隔热耐火砖存在荷重变形温度低、高温下易收缩、导热率较大、保温效果不好等缺陷,但是其耐火性和耐酸碱腐蚀性与国外耐火砖相比较,仍存在较大的差距,无法满足出口市场的需求。技术实现要素:本发明的目的在于针对现有技术不足,提供一种耐酸碱腐蚀耐火砖及其制备方法。为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:一种耐酸碱腐蚀耐火砖,由以下重量份的原料制成:铝硅酸盐废渣25-35、亚氧化钛5-10、碱木素6-11、钾霞石18-26、盐泥30-40、水氯镁石20-30、废坩埚14-22、建筑废砖16-24、锅炉矿渣21-29、菱苦土13-21、河卵石10-20、石墨尾砂15-25、不锈钢废料9-18、聚乙二醇8-13。一种耐酸碱腐蚀耐火砖的制备方法,由下列步骤组成:(1)将铝硅酸盐废渣、钾霞石、废坩埚、锅炉矿渣、石墨尾砂混合均匀,粉碎,过80-120目筛,820-870℃煅烧1-2h,冷却至室温,300-400r/min干法球磨25-35min,然后按照固液比1:4-6将球磨后的粉末加入到质量分数为35%的盐酸溶液中,水浴加热至65-75℃,保温浸泡3-5h,自然冷却至50℃以下时过滤,滤渣留用,滤液加摩尔浓度为5mol/L的氢氧化钠溶液至pH为13-14,过滤,滤液通入二氧化碳气体至pH为8.5-9.5时,关闭二氧化碳,静置陈化3-4h,过滤,滤渣洗涤干净,烘干,800-850℃温煅烧1-2h,冷却至室温,待用;(2)按照固液比1:3-5将步骤(1)留用的滤渣加入到质量分数为15%的氢氧化钠溶液中,加热至80-90℃,保温浸泡1-2h,自然冷却至50℃以下时过滤,滤液通入二氧化碳气体至pH为8-9时,关闭二氧化碳,静置陈化2-3h,过滤,滤渣洗涤干净,烘干,520-560℃温煅烧2-3h,冷却至室温,待用;(3)将步骤(1)制得的原料与步骤(2)制得的原料混合均匀,然后加入相当于混合物质量50-60%的硫酸钠和40-50%的碳酸钠,500-700r/min干法球磨15-20min,1080-1160℃煅烧2-4h,冷却至室温,加入到适量的蒸馏水中,水浴加热至70-80℃,搅拌4-7min,过滤,滤渣洗涤,干净,烘干,得到耐火料;(4)将亚氧化钛、水氯镁石、建筑废砖、河卵石、不锈钢废料混合均匀,粉碎,过50-100目筛后与步骤(3)制得的耐火料进行干混,混合6-9min,然后加入适量的水,并加入余下原料进行湿混,混合4-7min;(5)将步骤(4)制得的混合料加入成型模具中压制成型,成型压力为18-24MPa,将成型后的坯体静置2-3h,然后蒸压养护,蒸压养护制度为升温2-4h,恒温5-8h,降温1-3h,蒸压温度为180-200℃,然后自然环养护即可。本发明的有益效果:(1)本发明通过从铝硅酸盐废渣、废坩埚、锅炉矿渣、石墨尾砂等原料中提取氧化铝和二氧化硅,然后在硫酸钠和碳酸钠的熔盐中煅烧,可以得到以莫来石为主要成分的耐火料,该耐火料加入到砖中,可以大大提高耐火砖的耐火性,使得耐火砖在高温下仍能保持优异的综合性能,同时实现了铝硅酸盐废渣、废坩埚、锅炉矿渣、石墨尾砂等固体废渣的再资源化利用,具有重要的经济效益和社会效益;(2)本发明采用了盐泥、水氯镁石、菱苦土等原料代替传统的粘土作为粘结剂,与亚氧化钛、建筑废砖、不锈钢废料等原料相互配合使用,使制得的耐火砖具有机械强度高、耐酸碱腐蚀、绝热隔音、耐磨损等优点,适用酸碱环境下的热工设备。具体实施方式一种耐酸碱腐蚀耐火砖,由以下重量(kg)的原料制成:铝硅酸盐废渣30、亚氧化钛8、碱木素9、钾霞石22、盐泥35、水氯镁石25、废坩埚18、建筑废砖20、锅炉矿渣25、菱苦土17、河卵石5、石墨尾砂20、不锈钢废料12、聚乙二醇10。一种耐酸碱腐蚀耐火砖的制备方法,由下列步骤组成:(1)将铝硅酸盐废渣、钾霞石、废坩埚、锅炉矿渣、石墨尾砂混合均匀,粉碎,过100目筛,850℃煅烧1.5h,冷却至室温,350r/min干法球磨30min,然后按照固液比1:5将球磨后的粉末加入到质量分数为35%的盐酸溶液中,水浴加热至70℃,保温浸泡4h,自然冷却至50℃以下时过滤,滤渣留用,滤液加摩尔浓度为5mol/L的氢氧化钠溶液至pH为13,过滤,滤液通入二氧化碳气体至pH为9时,关闭二氧化碳,静置陈化3.5h,过滤,滤渣洗涤干净,烘干,820℃温煅烧1.5h,冷却至室温,待用;(2)按照固液比1:4将步骤(1)留用的滤渣加入到质量分数为15%的氢氧化钠溶液中,加热至85℃,保温浸泡1.5h,自然冷却至50℃以下时过滤,滤液通入二氧化碳气体至pH为8.5时,关闭二氧化碳,静置陈化2.5h,过滤,滤渣洗涤干净,烘干,540℃温煅烧2.5h,冷却至室温,待用;(3)将步骤(1)制得的原料与步骤(2)制得的原料混合均匀,然后加入相当于混合物质量55%的硫酸钠和45%的碳酸钠,600r/min干法球磨18min,1140℃煅烧3h,冷却至室温,加入到适量的蒸馏水中,水浴加热至75℃,搅拌5min,过滤,滤渣洗涤,干净,烘干,得到耐火料;(4)将亚氧化钛、水氯镁石、建筑废砖、河卵石、不锈钢废料混合均匀,粉碎,过80目筛后与步骤(3)制得的耐火料进行干混,混合8min,然后加入适量的水,并加入余下原料进行湿混,混合6min;(5)将步骤(4)制得的混合料加入成型模具中压制成型,成型压力为20MPa,将成型后的坯体静置2.5h,然后蒸压养护,蒸压养护制度为升温3h,恒温6h,降温2h,蒸压温度为190℃,然后自然环养护即可。上述实施例制得的耐火砖的的性能检测结果与国外耐火砖性能参数相比较如下表所示:国外耐火砖上述实施例生产的耐火砖耐火度(℃)17601790耐20%盐酸溶液(70℃,96h)无腐蚀现象无腐蚀现象耐30%氢氧化钠溶液(70℃,96h)无腐蚀现象无腐蚀现象当前第1页1 2 3